第7章12CM27型连续采煤机电气系统.docx

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第7章12CM27型连续采煤机电气系统

第7章12CM27型连续采煤机电气系统

我国引进美国久益（JOY）公司的12CM27型连续采煤机，在现代化高产高效矿井使用较多，主要为综采工作面掘进煤巷，其巷道截面为矩形，或用汪格维利采煤方法回采煤炭，工作效率较高。

其特点是总装机功率较大（640kW），采用三相交流3300V供电；集尘器可以升降（液压操作），检修液压系统较为方便。

是目前世界上功率最大的煤巷掘进机之一。

7.1技术特征及总体布置

1.12CM27型连续采煤机主要技术参数

型号12CM27

额定电压（

）AC3300V，（90%~110%）

额定电流（

）194A（满负荷电流可达额定电流的2.5倍）

总功率640kW（860HP）

截割电动机2×205kW（275HP），AC3300V，三相，水冷

油泵电动机40kW（54HP），AC1050V，三相，水冷

装运电动机2×45kW（60HP），AC1050V，三相，水冷

集尘器电动机26kW（35HP），AC1050V，三相，水冷

牵引电动机2×37kW（50HP），直流，水冷

机载动力变压器

额定容量300kVA，水冷

额定电压3300V/1050V，211V，三相三绕组变压器

接线组别D,y,y

截割滚筒

直径1367mm

宽度3505mm

最大截割高度3685mm

输送机（带离心式装载拨盘）

宽度965mm

运行速度2.44m/s

2.12CM27型连续采煤机总体部布

12CM27型连续采煤机总体布置如图7.1所示。

图7.112CM27型连续采煤机总体布置

1-液压控制装置；2-集尘器风机电机；3-左行走电机；4-油泵及其他电机；5-左装运电机；6-输送机回摆油缸；7-高压控制器；8-控制器；9-截割头；10-稳定靴油缸；11-行走减速器；12-截割臂油缸；13-铲装板油缸；14-铲装板

7.212CM27型连续采煤机的操作

1.12CM27型连续采煤机在第1次使用前应检查的项目

12CM27型连续采煤机在第1次使用之前应检查以下项目：

（1）所有液压及电气开关都处于OFF位或中间位置上；

（2）所有电气线路连接可靠并且外壳接地；

（3）检查所有的液位和润滑油位符合要求；

（4）核对电源电压等级是否正确；

（5）检查电机电源相位，确保其旋转方向正确。

进行这项检查时，可起动油泵并推起悬臂操作杆，如果油泵电机转向不正确，截割臂不会升起，这时要立即停止所有操作，将电源相位接正确；

（6）当温度在-18℃（0℉）以下时，不要起动机器；

（7）当温度在-18℃和21℃（0℉和70℉）之间时，在操作机器之前，应首先操作输送机尾部下降，并迫使液压油通过溢流阀溢流，使油温加热到至少27℃（80℉）；

（8）如果没有冷却水流过电机，机器的操作时间不能超过15min。

否则电机温度将升高，绝缘老化加快，影响其寿命；

（9）检查所有的控制装置、急停开关、安全设备是否工作正常

2.12CM27型连续采煤机每班作业之前应检查的项目

（1）查看拖曳电缆的绝缘层是否有破裂或划伤；

（2）检查前灯及其他电气设备是否工作正常；

（3）检查输送机是否磨损或有损坏的刮板；

（4）更换损坏或磨损的截齿；

（5）每班润滑1次所有需要润滑的位置；

（6）检查所有的喷嘴，应畅通；

（7）所有的控制装置操作自如，且都在OFF位或中间位置上，紧急停机和紧急开关能正常起作用；

（8）检查箱盖是否松动、丢失或损坏等；

（9）清理采煤机上的易燃物、岩石、工具及其他杂物；

（10）确保截割头、装载拨盘和输送机转动自如；

（11）输送机、履带、截齿链应调整好；

（12）液压油位应合适；

（13打开载荷锁定单向阀，检查其泄漏情况；

（14）在起动机器之前，确保其他机器和人员离开该区域。

3.隔离开关/回路断路器的功能及操作

12CM27型连续采煤机各个电气回路的电源都是通过隔离开关和回路断路器来控制的，这些开关合闸后，各电气装置才能得电。

这些开关的布置如图7.2所示。

图7.2隔离开关、断路器在电控箱上的布置

1-机器主隔离开关；2-截割电机隔离开关；3-控制及照明断路器；4-1050V断路器；5-行走回路断路器

（1）机器主隔离开关。

其功能是实现电气系统的隔离，并向其他所有回路供电；向右推为接通ON；向下或向左推则为断开OFF。

（2）截割电机隔离开关。

实现截割电机回路的隔离；向右推为接通ON，向下或向左推则为断开OFF。

（3）行走断路器。

实现对行走回路的保护。

拉则接通ON，推则断开OFF或复位RESET。

（4）1050V断路器。

实现对装载、集尘和油泵电机回路的保护；拉接通ON，推OFF。

（5）控制及照明断路器。

实现对控制及照明回路的控制及保护；顺时针转动或向上拉则接通ON，逆时针旋转或向下推则断开OFF或复位RESET。

（6）遥控。

在开始操作之前，必须把机器上各个断路器设置好。

操作遥控器可以使给采煤机供电的巷道配电开关跳闸，从而为机器提供了紧急停止功能。

4.机器上装设的控制开关及操作

各种控制开关位于机器的电气箱体上，手动控制。

只有当控制主回路的哪些断路器都闭合后，这些控制开关才起作用。

通常这些控制开关逆时针旋转则到接通ON位置，顺时针旋转则到断开OFF位，有的位置不使用。

控制开关的布置如图7.3所示。

图7.3控制开关的布置

1-左行走开关；2-右行走开关；3-油泵/控制开关；4-1050V接地故障试验开关；5-集尘器开关；6-照明开关；7-211V接地故障试验开关

12CM27型连续采煤机要求：

首先要油泵运行起来，然后才能执行任何其他电气或液压功能。

油泵电机的运行声音也是一种安全提示信号，它表示机器正处于通电状态。

（1）“油泵/控制”开关（Pump/Control）。

用于控制向油泵电机和行走电机回路供电。

遥控操作前，逆时针转到遥控（REMOTE）位上。

手动启动操作时，逆时针转到启动（START）位上，松手后，开关将弹回到运行（RUN）位上。

要油泵停机时，将开关顺时针转到停机（OFF）位上。

（2）“左行走”及“右行走”开关（L.H.Traction&R.H.Traction）。

用来控制向行走电机回路供电。

遥控操作前，两个开关都转到停机（OFF）位上。

手动操作时（只能实现低速行走）时，两个开关都转到通电（ON）位上，然后旋转相应的开关给所需要的行走电机供电。

比如，两个开关都转到前进（FOR）位置时则机器前进，只把右开关转到前进（FOR）位上则机器左转，等等。

当释放开关后，开关将弹回到停机（OFF）位，并且行走电机停止运行。

应当注意，这些开关仅仅为了用于特定的情况，例如，当无法进行遥控操作时，用它进行手动操作。

（3）“集尘器控制”开关（DustCollector）。

用来控制向集尘器电动机回路供电。

遥控操作前，逆时针转到遥控（REM）位上。

手动启动操作时，逆时针转到启动（START）位上。

松手后开关将会弹回到运行（RUN）位上。

要集尘器停机时，顺时针转到停机（OFF）位上即可。

（4）“1050V接地故障试验”开关（GroundFaultTest）。

对1050V接地故障继电器进行试验，试验后用它将该接地故障继电器复位。

1050V回路接地故障试验时，油泵必须运行起来。

接地漏电试验时，顺时针转到试验（TEST）位。

复位时，逆时针旋转到复位（RESET）位。

机器操作时，应把接地故障试验开关放在运行（RUN）位。

（5）“211V接地故障试验”开关（GroundFauitTest）。

对211V接地故障继电器进行试验，试验后用它将该接地故障继电器复位。

211V回路进行接地故障试验时，油泵必须处于运行状态。

试验时，顺时针转到试验（TEST）位。

试验复位时，逆时针旋转到复位（RESET）位。

机器在正常操作时，该试验开关应放在运行（RUN）位上。

（6）“照明”开关（Light）。

用来控制向机器照明灯供电。

逆时针转到所有照明灯（ALLLIGHT）位时将点亮前灯，或者顺时针转到前灯（HEADLIGHTS）位，点亮前灯。

5.机器上有哪些液压控制操装置，有何功能？

用位于12CM27左后面的主控阀可以对机器进行液压操纵。

操纵时，司机从操纵杆架上取下操纵杆，把它插到相应的阀芯中，当扳动操纵杆时，与操纵杆相连的阀芯移动，使液压油流到对应的液压油缸中，使其伸缩，来完成规定的功能。

液压操纵功能有：

集尘器升降、稳定靴升降、输送机升降/左右摆动、铲板升降或浮动、截割头升降。

其动作功能如图7.4所示。

图7.4液压控制装置动作功能图

当司机松开操纵杆后，液压阀及操纵杆将会弹回到中间位置上。

但是，只有当铲装板升降操纵杆扳到其下降操纵位上时除外。

铲装板下降操作位是1个锁定位，操作到这一位时能够使铲板浮动，即铲装板可随底板的轮廓起伏。

6.用装设在12CM27机器上的控制开关，实现机器的启动/停机操作控制（启动/停机的操纵步骤）

（1）机器的启动操作步骤

①接通配电开关电源。

②旋转机器主隔离开关手柄到接通（ON）位。

③逆时针旋转截割电机隔离开关手柄到接通（ON）位。

④把1050V断路器操纵杆拉出到接通（ON）位。

⑤将控制照明断路器手柄置于接通（ON）位。

⑥把行走断路器操纵杆拉出到接通（ON）位。

⑦照明开关转到所有照明（ALLLIGHTS）位或前灯（HEADLIGHT）位。

⑧按压启动/停止开关上的启动（START）按钮，启动先导回路。

⑨逆时针旋转泵/控制开关到启动（START）位，当听到油泵电机运行声时再松手，开关弹回运行（RUN）位上。

⑩根据实际情况，可调整截割臂、铲装板、输送机的位置。

⑾行走之前确认稳定靴是升起的。

（2）机器的停机操作步骤

在停机之前，应把采煤机开到有顶板支护的巷道，并将截割臂、铲装板和输送机落地。

①旋转“油泵/控制”开关（Pump/Control）到停机（OFF）位。

②顺时针旋转截割电机隔离开关手柄到断开（OFF）位。

③把1050V断路器的操纵杆推到断开（OFF）位。

④把行走断路器操纵杆推到断开（OFF）位。

⑤将控制/照明断路器手柄置于断开（OFF）位。

⑥旋转照明开关（Light）到断开（OFF）位。

⑦旋转主隔离开关到断开（OFF）位。

主隔离开关断开，先导回路断开，配电开关应跳闸。

⑧确认配电开关已断电。

7.用遥控器控制机器的操纵过程

12CM27型机器的所有电气及液压功能都可以用遥控器来控制。

在使用遥控器操作之前，机器上的各回路断路器必须处在接通（ON）位置上，机器上的各个控制开关必须位于断开（OFF）位。

这时，当“油泵/控制”开关（Pump/Control）置于遥控（REMOTE）位置上后，机器中用于遥控操作的控制器将会通电工作。

（1）遥控器

遥控器面板布置如图7.5所示。

其按钮通常按功能成组布置，即，行走控制按钮，包括左履带前进/后退按钮位于遥控器的左上端；右履带前进/后退控制按钮位于遥控器右上端；稳定靴、铲装板、截割臂的液压控制按钮位于遥控器的右上方；输送机的液压控制、电机的控制按钮位于遥控器右下方；启动（START）、第2功能（2ND）、“回路断路器跳闸”、关机（OFF）、“水喷雾”控制按钮位于遥控器的左下方；“灭火”按钮位于遥控器的中间位置上；油泵电机和截割电机控制按钮位于输送机按钮旁边。

图7.5遥控器面板布置图

1-天线；2-教学电缆接头

1）教/学过程。

教学过程是对应于接收器频率来设置遥控器的发射频率。

同时，在发射器和接收器之间建立可靠的通讯联接。

在第1次使用遥控器之前、在每个班开始工作之前、每当更换遥控器或接收器时、或遥控器接到1个电池充电器上时，都必须执行这一教学过程。

遥控器教/学电缆接头处有1个盖，在不用接头时用它来进行保护。

2）教/学步骤。

把教/学电缆接到遥控器上；教/学电缆的另一端接到接收器的教/学端口上；按启动（START）按钮使遥控器开机，这样就会自动启动教/学过程，这时教/学（TEACH/LEARN）发光二极管快速闪光，这一过程将持续约2s；从遥控器上取下教/学电缆（当连接了教/学电缆时，遥控器将不会起作用）；最后试验一下遥控器，以保证能正确操作机器。

3）发射机开机。

按压启动（START）按钮就会使遥控器的发射器开机。

当发射器开机后，开机/数据（ON/DATA）发光二极管发光。

此后，遥控器将一直保持开机状态，直到发生了以下情况之一关机：

按了关机（STOP）按钮使遥控器关机；遥控器定时时间到，即在10min内没有按任何按钮；遥控器电池没电了。

4）检查遥控器上的按钮是否有卡住的。

每当用启动（START）按钮使遥控器开机时，都会执行一次检查，检查是否有卡住的按钮。

因为当发射器开机时，除启动（START）按钮之外，不应当有其他按钮被按下，否则就认为有按钮被卡住。

每当油泵启动时，第2次检查是否有卡住的按钮。

也就是说，当油泵启动时，除了启动（START）和油泵/停止（PUMP/OFF）按钮外，不应当有其他按钮被按下，否则就认为有按钮被卡住。

当遥控器开机或油泵启动时，如果有其他的某一按钮被压下或卡住，则遥控器将不起作用，但遥控器仍能够让灭火、关机、紧急停机按钮仍起作用。

如果想把遥控器运行过程中检测到的有按钮被卡住的状态清除掉，按关机（STOP）按钮让发射机关机，然后再按启动（START）按钮让发射器重新开机。

如果还是出现这种情况，说明确实有按钮被卡住，应当送维修部修理。

5）遥控器上发光二极管功能

①中速（MEDIUM）发光二极管。

位于速度选择（SPEEDSELECT）中速（MEDIUM）按钮的右边。

当机器以中速（第2速度）行走时发光，这时油泵已在运行。

②高速（FAST）发光二极管。

位于速度选择（SPEEDSELECT）高速（FAST）按钮的右边，当机器以高速（第3速度）行走时它发光，这时油泵已在运行。

③开机/数据（ON/DATA）发光二极管。

位于启动（START）按钮和回路断路器跳闸（“！

”）按钮的下方。

稳定发光，表示发射机工作，并正在发送数据；闪烁发光，表示发射机工作，正在发送数据，而且有按钮正被压着。

④故障（TXFAULT）发光二极管。

位于遥控器正中。

稳定发光，表示正在进行教/学过程；闪烁，表示进入到有按钮被卡住的状态。

⑤电池低电压（LOWBATT）发光二极管。

闪烁，表示电池电压太低了。

⑥频率（FREQUENCY）发光二极管。

闪烁的形式表示给遥控器编程为哪一种频率：

闪一下然后停，F1-458.525MHz；闪两下然后停，F2-458.550MHz；闪三下然后停，F3-458.475MHz；闪四下然后停，458.600MHz。

遥控器开机后，频率发光二极管停止闪烁大约30s。

⑦教/学（TEACH/LEACN）发光二极管。

当正在教/学过程时闪烁，这一过程完成后，一直保持发光状态。

（6）有线操作。

用机器的有线电缆可以把遥控器直接接到12CM27连续采煤机上。

即把接续电缆（JOYPN00601843-0248）接到遥控器上，把机器上的有线电缆接到接续电缆上。

在有线操作过程中，发射机将从机器中获取电源，并通过电缆发送数据。

当按下关机（STOP）按钮时，发射机关机，直到再次按下启动（START）按钮时为止。

（2）遥控器的紧急控制

1）在紧急紧情况下，可以用遥控器上的有关控制按钮讯速停止连续采煤机。

①回路断路器跳闸按钮（“！

”）。

按下回路断路器跳闸按钮“！

”，使油泵停止运行，并且关闭所有油泵联锁功能。

它还会使配电开关跳闸，切断机器电源，也就是说，配电开关必须接成先导控制方式才有此功能。

由于有备用电池，灭火系统还能持续工作10min。

②关机（STOP）按钮。

按STOP按钮后，油泵停止运行，其他所有与油泵联锁的电机停止运行。

STOP按钮还会在延时2s后使遥控器关机。

③油泵/停止（PUMP/OFF）按钮。

按PUMP/OFF按钮使油泵停机，所有与油泵具有联锁功能的电机停止运行。

2）回路断路器跳闸。

虽然“回路断路器跳闸”按钮可以使连续采煤机断电，但是，为了安全起见，不应当作为维修之前给机器断电的一种方法。

当按下“回路断路器跳闸”按钮时，发射机持续10s向采煤机发出这一命令，以确保这一命令能被接收到。

在此期间配电开关不能复位。

当遥控器关机时按下此按钮，会导致遥控器开机，并且给机器发送持续10s的停机命令，然后遥控器将保持开机状态，直到按了关机（STOP）按钮或定时时间到时为止。

灭火命令是唯一的可以起作用的功能。

其他所有命令均被闭锁。

当油泵停机时，控制器大约需要3s时间来产生输出，使配电开关跳闸。

3）油泵联锁功能。

机器功能与油泵联锁的有：

截割电机；装运电机；行走电机；集尘电机；液压系统。

4）紧急停机的取消功能。

紧急停机取消功能（ESO）是一种安全功能。

当机器碰到煤壁而偶然压下了机器某一侧的急停按钮时才能使用这一功能。

急停开关的遥控取消功能能够使司机将机器开离煤壁，而不让它进入顶板支护的区域。

紧急停机的取消步骤：

①按住启动（START）按钮。

②按住油泵/停机（PUMP/OFF）按钮。

③按住左行走安全（TRAMSAFETY）开关。

④松开START和PUMU/OFF按钮。

⑤按住第2功能（2ND）和铲装板（C）按钮使紧急停机取消功能生效。

⑥松开2ND和C按钮。

⑦按住1个行走安全（TRAMSAFETY）开关。

⑧操纵机器行走，让机器移动到能够使紧急停机按钮复位的位置上。

⑨松开左行走安全（TRAMSAFETY）开关，使紧急停机取消功能失效。

（3）遥控启动操作步骤

使用遥控器通过下列步骤来启动12CM27型采续采煤机。

1）油泵启动

①将配电开关上的断路器置于接通（ON）位。

②进行班前检查。

③将机器上安装的所有断路器都置于接通（ON）位。

④按启动/停机开关上的启动（START）按钮，启动先导回路。

⑤旋转油泵/控制（Pump/Control）开关到遥控（REMOTE）位上。

⑥如果需要的话，执行遥控器教/学过程。

⑦按启动（START）按钮，让遥控器开机。

⑧按住启动（START）按钮，接着按油泵/停（PUMP/OFF）按钮，按住这两个按钮直到听到油泵启动的声音时为止。

油泵启动后就可以使用所有其他的机器功能了。

⑨调整好截割臂和输送机的位置。

⑩在机器行走之前，检查一下稳定靴应升起来。

2）截割电机启动

①按“水喷雾”按钮，提供冷却和降尘喷雾水。

②按住启动（START）按钮。

③按住截割/停（CUT´R/OFF）按钮。

④截割电动机启动后松开这两个按钮。

两台截割电动机的启动为程序控制，一台截割电动机先启动，另一台截割电动机后启动。

3）装运电动机正转启动

①按住START按钮。

②按住输送机/停（CONV/OFF）按钮。

③电机启动后，松开两个按钮。

4）装运电动机反转启动。

主要用检修刮板等。

①按住START按钮。

②按住反转（REV）按钮。

③当电动机反转启动之后，立即松开START按钮。

④继续按住REV按钮，直到不再需要反转运行时为止。

松开这个按钮，输送机停止运行。

一个内置时间继电器使输送机不能从正转直接变为反转，它要等到装载/输送机停下来后才换向。

（5）用遥控器正常停止采煤机的操作步骤

①按截割/停（CUTT΄R/OFF）按钮使截割头和集尘器停止运行。

②按输送机/停（CONV/OFF仅用于正转）按钮使输送机和装载机构停止运行。

③按“水喷雾”按钮关闭冷却降尘水。

④按稳定靴（STAB）的向上按钮，确保稳定靴抬起。

⑤让机器行走到有顶板支护的区域内。

⑥按铲装板（GATHHD）的向下按钮，使铲装板落地。

⑦按截割臂（SHEAR）的向下按钮使截割臂落地。

⑧按油泵/停（PUMP/OFF）按钮让油泵停止运行。

⑨按关机（STOP）按钮将遥控器关机。

⑩将机器上所有断路器置于断开（OFF）位。

⑾让配电开关跳闸，停止向采煤机供电。

（6）用遥控器控制采煤机行走的操作

12CM27型连采机行走速度和行走方向都可以通过遥控器上的履带行走按钮来控制。

可以对每条履带单独进行控制，或与另一条履带配合控制来实现转弯。

1）安全行走开关

两个行走安全开关（TRAMSAFETY）位于遥控器的背后，主要起安全作用，避免无意中对行走系统进行操作。

从执行行走功能之前开始，这两个按钮中至少有一个必须被按住。

在机器行走过程中，如果行走安全开关信号瞬时消失，则行走电机停止运行。

2）相对立的命令

相对立的行走功能在发射器中被相互闭锁，因此不会执行相互矛盾的命令。

如果有两个作用相反的履带行走控制按钮都被按下，那么，在松开这两个按钮之前，哪个动作都不会被产生，此时由它自己输入预定的命令。

3）标准的履带行走功能

行走控制时，油泵必须正在运行；在操作任何行走功能之前，必须按住位于遥控器背后的行走安全开关。

履带控制按钮功能如下：

①

两履带同时前进按钮，两个履带以选定的速度同时前进。

用于掏槽及机器移动。

②

两履带同时后退按钮，两个履带以选定的速度同时后退。

用于截割及机器移动。

③

左履带前进按钮，左履带以选定的速度前进，它用于如“加强的履带行走功能”中所述的方向调整。

④

左履带后退按钮，左履带以选定的速度后退，它用于如“加强的履带行走功能”中所述的方向调整。

⑤

右履带前进按钮，右履带以选定的速度前进，它用于如“加强的履带行走功能”中所述的方向调整。

⑥

右履带后退按钮，右履带以选定的速度后退，它用于如“加强的履带行走功能”中所述的方向调整。

⑦

顺时针方向转弯按钮，左履带前进，右履带后退，两个履带都以选定的速度行走。

晶闸管触发器对这一操作进行了限制，使其速度不会高于第2速度。

⑧

逆时针方向转弯按钮，右履带前进，左履带后退，两个履带都以选定的速度行走。

同样，晶闸管触发器对这一操作进行了限制，使其速度不会高于第2速度。

⑨“MEDIUM”中速按钮，将行走速度设定为第2速度，这时点亮中速发光二极管。

⑩“FAST”高速按钮，将行走速度设定为第3速度，这时点亮高速发光二极管。

这个按钮1s后将返回到机器的第1速度上。

这时，高速FAST发光二极管熄灭。

机器的默认速度是第1速度，当油泵启动时机器总是返回到这一速度上。

应注意的是，履带顺时针方向和逆时针方向转弯功能使机器转弯很快，操作时要注意人员的安全。

4）加强的行走功能

加强的行走控制功能可以让司机在按住两履带（BOTHTRACKS）的“同时前进”或“同时后退”按钮的同时来调整机器的方向。

•按住两履带同时（BothTracks）的“同时前进”按钮

情况下：

①按左履带前进按钮

时，右履带将会停下来，使机器向右转。

②按左履带后退按钮

时，左履带将会停下来，使机器向左转。

③按右履带前进按钮

时，左履带将会停下来，使机器左转。

④按右履带后退按钮

时，右履带将会停下来，机器右转。

•按住两履带（BothTracks）的“同时后退”按钮

情况下：

①按左履带前进按钮

时，左履带将会停下来，使机器向左退。

②按左履带后退按钮

时，右履带将停下来，使要器向右退。

③按右履带前进按钮

时，右履带将停下来，使机器向右退。

④按右履带后退按钮

时，左履带将停下来，机器向左退。

这些功能是在相应的行走方向调整按钮被按下时才起作用，